综合练习4-静电学辩析

1、大学物理综合练习( 四)静电学教学班级：序号：姓名：日期：一、选择题 ( 把正确答案的序号填入括号内)1两个电量都是q 的点电荷相距2a ， o 为其连线的中y点，如图所示。则其中垂线 y 轴上，场强取极大值的点到 o 点的距离为(A)a ；(B)3 a ；(C)2 a ；(D)2a 。2322真空中两带电平行板A、 ，板间距为（很小），板面积为Bd若忽略边缘效应，则两板间作用力的大小为(A)Q 2；(B)Q2；(C) 2Q2；(D)Q 2。4 0 d 20 S0 S2 0 S3如图， A、 B 是真空中两块相互平行的均匀带电平面，电荷面密度分别为和 2，若 A 板选作零电势参考点，则图中 a

2、 点的电势是(A)3 d ；(B)d ；2 00(C)3d ；(D)3 d 。200aaoqqS ，带电量分别为Q 和Q 。a2ddAB4四个点电荷的电量相等，两正两负置于正方形的四角上，-如图所示。令 U 和 E 分别为图示中心 o 处的电势和场强的+大小，当仅有左上角的点电荷存在时，o 点处的电势和场强? o分别为 U 0 和 E0，试问 U 和 E 的值为多少 ?(A) UU0，EE0 ；(B) U0 ， E0 ；(C) U0 ， E4E0 ；(D) U4U0， E0 。-+综合练习 4-15如图所示，在相距2R 的点电荷q 和q 的电场中，把点电荷Q从 O点沿 OCD 移到D 点，则电

3、场力作功与Q ( 系统 ) 电势能的增量分别为CqQqQ ； (B)qQ ，qQ(A)，；RR40 R 40 R40 R 40 R?qqQqQ ； (D)qQ ，qQO?qD(C)，。60 R 60 R60 R 60 R6两大小不相等的金属球，大球半径是小球半径的二倍，小球带电量为q ，大球不带电。今用导线将两球相连，则有(A) 两球带电量相等；(B) 小球带电量是大球的两倍；(C)两球电势相等；(D) 大球电势是小球的两倍。7有一接地导体球，半径为R ，距球心 2R 处有一点电荷q ，如图所示。则导体球面上的感应电荷的电量是R(A) 0；(B) q ；(C) q / 2 ； (D) q /

4、2 。o?q8一无限大均匀带电介质平板 A ，电荷面密度为 1 ，将介质板移近一导体 B后，此时导体 B 表面上靠近 P 点处的电荷面密度为2 ， P 点是极靠近导体B 表面的一点，如图1所示，则 P 点的场强是2 ? P(A)21；(B)21；(C)21 ；2 02 02 02 002 0BA(D)21；(E)2 ；(F)以上都不对。02 009两个同心金属球壳，半径分别为r1 、 r2(r2r1 ) ，如果外球壳带电q 而内球壳接地，则内球壳带电为(A)0 ；(B)q ； (C)r1q ；(D)r1q 。r2r 2综合练习 4-210如图所示，一个封闭的空心导体，观察者A(测量仪器 )和电

5、荷 Q1置于导体内，而观察者B和电荷 Q2置于导体外，下列说? A? B法中哪一种是正确的(A) A 只观察到 Q1产生的场， B 只观察到 Q2 产生的场；? Q1? Q2(B) A可观察到 Q1 和 Q2产生的场， B 只观察到 Q2产生的场；(C) A只观察到 Q1 产生的场， B 可观察到 Q1 和 Q2产生的场。11密度均匀的电荷分布在半径为a 的球内，其总电量为Q ，则系统的总静电能为(A)Q23Q2；Q；(D)Q8； (B)200 a(C)0a 20 a120 a 2812一个半径为 R1 的金属球带有正电荷 Q ，球外包围着一层同心的相对介电常数为r 的均匀电介质球壳层，其内半

6、径为R1 ，外半径为R2，在电介质内的点a 距离球心为ra (raR2 ) ，则 a 点的电势为(A)Q；(B)QQ；r ra40 R144r0ra(C)Q；(D)Q11Q4raR2。4r 0 rar 04 0R2二、填充题 ( 单位制为 SI)1如图所示，两个点电荷 q1 与 q2位于坐标 x 轴上，已知两电荷间距离为 b ， A点到 q2 的距离为 a ，则 A点的场强 E E x iEy j ， 其 中 Ex；Ey。2 一无限长带电圆柱体，半径为b ，其电荷体密度K / r ， K 为常数， r 为轴线到场点的距离，则带电圆柱所产生的场强分布在圆柱体外为；在圆柱体内为。3把单位正电荷从一

7、对等量异号电荷连线中点 o ，沿任意路线移到无穷远处，则电场力对该单位正电荷所作yAa?q2?q?bq1xd d? ?oq综合练习 4-3的功为。4长度为 L 的细玻璃棒，沿着长度方向均匀地分布着电rL荷，总电量为 Q ，如图所示。在棒的轴向有一点P ，离?+r ，则 P 点的电势 U棒左端的距离为。PQ5如图所示， 有一半径为 R 的均匀带电圆环， 带电量为 Q ，其轴线上有两点a 和 b ，oa ab R 。设无穷远处的电势为 零 ， a 、 b 两 点 的 电 势 分 别 为 U 1 和 U 2， 则b ?U2 /U1。6 接第 5 题，把电荷 q 从 a 点移到 b 点，外力作的功a

8、?A外。7 在带电量为 Q 的导体球外部有一相对介电常数为r的o?R电介质球壳，在电介质内外分别为有两点A、 B，它们到球心的距离为R1和 R2，则?AR2?BE( A)；R1E( B)；?D (A)；QrD (B)；8两带电量皆为Q 的点电荷相距2d ，一接地的半径为r 的导体球置于它们中间，如图所示。则导体球所带的净电量 q，若去掉接地线，把导体球充电到电势 U ，则导体球所带净电量q。Q2b ?QrQr?Q1? addRo9有一固定不动半径为 R 的导体薄球壳， 带电量为 Q1 ，在薄球壳的正上方到球心 o 的距离 为 r 3R 的 b 点 放 一 点 电 荷 Q2 ， 如 图 所 示

9、。 则 导 体 薄 壳 中 心 o 点 的 电 势综合练习 4-4U o，导体薄球壳面上最高点a 的电势 U a。10如图所示，中性导体C 内有带电体A、 B ，外面有带电体 D 、 E、 F ，今使A、 B所带电量变化，则C 外的电场(变或不变 ) ，电势(变或不CDAE变 ) ；D 、E 、F 电量变化， C 内的电场，AC 内的电位。BFB三、计算题1如图所示，一带电细线弯成半径为R 的圆环，电荷线密度为0 cos，式中0 为一常数，为半径 R 与 x 轴的夹角，试求环心o 处电场强度。yRox综合练习 4-52一半径为R 的带电球体，其电荷体密度Kr 2 ， K 为正常数， r 为球心

10、到球内一点的矢径的大小。求此带电球体所产生的电场强度的分布。3一圆盘，半径 R 8.010 2 m ，均匀带电，而电荷面密度2.0 10 5 C/m 2 ，求：( 1)轴线上任一点的电势( 用该点与盘心的距离 x 表示 ) ；( 2)从电场强度和电势梯度的关系，求该点的电场强度；( 3)计算 x 6.0 10 2 m 的电势和场强。综合练习 4-64有两个无限大平行平面带电导体板，如图所示。证明：(1) 相向的两面上，电荷面密度总是大小相等而符号相反；(2) 相背的两个面上，电荷面密度总是大小等而符号相同。12345半径为 r1 的导体球带有电荷 q ，此球外有一个内、外半径为r2 、 r3 的同心导体球壳，壳上带有电荷 Q ，如图所示。( 1)求球的电势 U 1 ，球壳的电势 U 2 及其电势差U ；( 2)用导线把内球和外球壳的内表面联结在一起后，U1、U2和U 各为多少 ?( 3)在情况 ( 1)中，若外球接地， U 1 、 U 2 和 U 又各为多少 ?( 4)在情况 ( 1)中，设外球离地面很远，若内球接地，情况又怎样?Qr2qr1 ?r3综合练